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第二章 第三节 化学反应的方向
A组·基础达标
1．下列说法不正确的是( )
A．铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B．冰融化的过程中，熵值增大
C．无热效应的自发过程是不存在的
D．同一物质固态时熵值最小
【答案】C 【解析】物质由有序转化为无序时，不一定发生热效应，如分子的扩散现象，C错误。
2．（2022·广东广州广雅中学检测）在图1中A、B两容器里，分别收集着一种理想气体（二者不反应）。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中（如图2所示）。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A．此过程是自发可逆的
B．此过程从有序到无序，混乱度增大
C．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
D．此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程，即熵增加的过程
【答案】A
3．能用能量判据判断下列过程方向的是( )
A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的概率大
【答案】A 【解析】水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，A正确；吸热反应也可以自发进行，例如，在25 ℃、1.01×105 Pa时，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol-1可自发进行，不难看出，上述反应是吸热反应，又是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的，B错误；有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于增大混乱度的倾向，属于熵判据，C错误；扑克牌的无序排列也属于熵判据，D错误。
4．（2024·广东东莞东华高级中学期中）下列关于化学反应的自发性和进行方向的说法，其中正确的是( )
A．多数自发反应都是吸热反应
B．一定温度下，反应Mg(l)＋Cl2(g)===MgCl2(l)的ΔH<0，ΔS<0
C．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，所有放热反应都能自发进行
D．当ΔH－TΔS>0时，则反应能自发进行
【答案】B 【解析】放热反应有自发的倾向，多数自发反应都是放热反应，仅有一些吸热反应ΔS>0在高温下是自发反应，如碳酸钙分解是吸热反应，在高温下是自发反应，A错误；该反应为放热反应，且反应过程中气体分子数减小，则ΔS<0，B正确；放热反应ΔH<0，当ΔH－TΔS<0，反应能自发进行，当ΔS<0且为高温时，反应不能自发进行，C错误；当ΔH－TΔS<0时，反应能自发进行，D错误。
5．（2024·广东四校联考）关于反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH<0，下列说法中正确的是( )
A．一定是自发反应
B．升高温度，平衡常数增大
C．增大压强，正反应速率增大
D．催化剂不参与该反应过程
【答案】C 【解析】该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，在低温下焓变为主，ΔG＜0，反应能够自发进行，在高温下熵变为主，ΔG＞0，反应不能自发进行，故该反应不一定是自发反应，A错误；该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致平衡常数减小，B错误；该反应的反应物为气体，在其他条件不变时，增大压强，反应物的浓度增大，导致正反应速率增大，C正确；催化剂能够改变反应历程，降低反应的活化能，从而加快反应速率，可见催化剂参与该反应过程，D错误。
6．（2022·广东揭阳检测）下列说法正确的是( )
A．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0
C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0
【答案】B
7．（2024·北京石景山期末）下列关于化学反应方向的说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发反应
B．非自发反应任何条件都不能发生
C．凡是熵增大的反应都是自发反应
D．反应是否自发与熵变和焓变都有关
【答案】D 【解析】若放热反应为熵减反应，当温度较高时，反应不一定能自发进行，A错误；非自发反应在一定条件下也能实现，电解就是非自发的氧化还原反应，B错误；若熵增反应为吸热反应，在低温时反应难以自发进行，如碳酸钙的分解，C错误；反应是否能自发进行，需要从焓判据和熵判据进行综合分析，D正确。
8．在化学反应A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)
ΔH＝Q kJ·mol-1进行过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)Q________0（填“>”“<”或“＝”）。
(2)熵变ΔS______0（填“>”“<”或“＝”）。
(3)该反应________自发进行（填“能”或“不能”）。
(4)升高温度，平衡常数________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡向__________方向移动。
【答案】(1)< (2)> (3)能 (4)减小 逆反应
B组·能力提升
9．分析下列反应，在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)
ΔH＝＋163 kJ·mol-1
B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)
ΔH＝－127 kJ·mol-1
C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝＋91 kJ·mol-1
D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－98 kJ·mol-1
【答案】D
10．（2023·云南保山期末）下列对化学反应预测正确的是( )
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它一定是非自发反应
B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，自发反应 x可以等于3
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0
D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0
【答案】B 【解析】由方程式可知，该反应为熵增的吸热反应，高温条件下，反应ΔH－TΔS小于0，能自发进行，A错误；若x等于3，该反应为熵减的放热反应，则反应ΔH—TΔS小于0，能自发进行，B正确；由方程式可知，该反应为熵增的反应，反应能自发进行，说明反应ΔH－TΔS小于0，则反应的焓变可以大于0，也可以小于0，C错误；由方程式可知，该反应为熵减的反应，常温下反应能自发进行，说明该反应是放热反应，D错误。
11．（2022·全国甲卷，节选）TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝172 kJ·mol-1，Kp1＝1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化：
TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·mol-1，Kp2＝1.2×1012 Pa
碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】碳氯化反应气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程
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第二章 第三节 化学反应的方向
A组·基础达标
1．下列说法不正确的是( )
A．铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B．冰融化的过程中，熵值增大
C．无热效应的自发过程是不存在的
D．同一物质固态时熵值最小
2．（2022·广东广州广雅中学检测）在图1中A、B两容器里，分别收集着一种理想气体（二者不反应）。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中（如图2所示）。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A．此过程是自发可逆的
B．此过程从有序到无序，混乱度增大
C．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
D．此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程，即熵增加的过程
3．能用能量判据判断下列过程方向的是( )
A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的概率大
4．（2024·广东东莞东华高级中学期中）下列关于化学反应的自发性和进行方向的说法，其中正确的是( )
A．多数自发反应都是吸热反应
B．一定温度下，反应Mg(l)＋Cl2(g)===MgCl2(l)的ΔH<0，ΔS<0
C．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，所有放热反应都能自发进行
D．当ΔH－TΔS>0时，则反应能自发进行
5．（2024·广东四校联考）关于反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH<0，下列说法中正确的是( )
A．一定是自发反应
B．升高温度，平衡常数增大
C．增大压强，正反应速率增大
D．催化剂不参与该反应过程
6．（2022·广东揭阳检测）下列说法正确的是( )
A．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0
C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0
7．（2024·北京石景山期末）下列关于化学反应方向的说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发反应
B．非自发反应任何条件都不能发生
C．凡是熵增大的反应都是自发反应
D．反应是否自发与熵变和焓变都有关
8．在化学反应A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)
ΔH＝Q kJ·mol-1进行过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)Q________0（填“>”“<”或“＝”）。
(2)熵变ΔS______0（填“>”“<”或“＝”）。
(3)该反应________自发进行（填“能”或“不能”）。
(4)升高温度，平衡常数________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡向__________方向移动。
B组·能力提升
9．分析下列反应，在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)
ΔH＝＋163 kJ·mol-1
B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)
ΔH＝－127 kJ·mol-1
C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝＋91 kJ·mol-1
D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－98 kJ·mol-1
10．（2023·云南保山期末）下列对化学反应预测正确的是( )
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它一定是非自发反应
B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，自发反应 x可以等于3
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0
D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0
11．（2022·全国甲卷，节选）TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝172 kJ·mol-1，Kp1＝1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化：
TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·mol-1，Kp2＝1.2×1012 Pa
碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是________________________________
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